Modellering av broer for nøyaktig estimering av gjenstående levetid

Det overordnede målet med prosjektet er å optimalisere vedlikeholdet av ståljernbanebroer i Norge. Fordi mange av disse broene er ganske gamle, tok deres opprinelige design ikke hensyn til moderne aksellaster og toghastigheter, heller ikke utmattingsgrensetilstander. Imidlertid er det ikke gjennomførbart å erstatte alle gamle broer på grunn av enorme byggekostnader, forstyrrelser i togdrift og miljøpåvirkning. I tillegg er mange av disse broene forstatt strukturelt forsvarlig. For å beregne den gjenstående levetiden til disse broene har det blitt etablert endelige elementmodeller. Nøyaktigheten til beregning av gjenstående levetid avhenger av nøyaktigheten til modellen.

En testcase for dette prosjektet er Lundamo jernbanebro, som ligger over Sokna sør for Trondheim. Endelige elementmodeller av denne stålbroen med åpent dekke har blitt utviklet. For å teste nøyaktigheten til disse modellene, har strekklapper blitt festet til både de strukturelle komponentene av broen og skinnene. Strekkmålinger fra togpasseringer over broen samles inn via disse strekklappene, som deretter kan konverteres til spenninger og sammenlignes med de verdiene som var forutsagt av modellen. Slik kan feil i modellen bestemmes. Strekklappene på de strukturelle komponentene måler disse komponentenes respons til belastning, og strekklappene på skinnene måler aksellaster og toghastigheter, noe som gjør det mulig å oppdage hva slags tog tilsvarer hver registrerte passering.

Disse målingene samles inn for å forbedre nøyaktigheten til eksisterende endelige elementmodeller. Ved å vurdere effektene av utmattingsbelastning, vil prosjektet forbedre prediksjonsnøyaktigheten av gjenstående levetid ved å analysere endelige elementmodellenes evne til å forutsi broenes respons på togbelastninger.